KR101918426B1 - 캔용 강판 및 캔용 강판의 제조 방법 - Google Patents

캔용 강판 및 캔용 강판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

고강도 및 뛰어난 성형성을 가지는 캔용 강판 및 캔용 강판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
캔용 강판은, 질량%로, C: 0.015% 이상 0.150% 이하, Si: 0.04% 이하, Mn: 1.0% 이상 2.0% 이하, P: 0.025% 이하, S: 0.015% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, N: 0.0005% 이상 0.0050% 미만, Ti: 0.003% 이상 0.015% 이하, B: 0.0010% 이상 0.0040% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지고, 페라이트상을 주상으로 하고, 제2상으로서 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 적어도 하나를 면적분율의 합계로 1.0% 이상 포함하는 강판 조직을 가지고, 인장 강도가 480MPa 이상, 전 연신이 12% 이상, 항복 연신이 2.0% 이하이다.

Description

캔용 강판 및 캔용 강판의 제조 방법{STEEL SHEET FOR CANS AND METHOD FOR MANUFACTURING STEEL SHEET FOR CANS}
본 발명은, 주로 통조림통(food can)이나 음료캔에 사용되는 캔용기 재료에 적합한 캔용 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근에 있어서의 환경 부하 저감 및 코스트 삭감의 관점에서 통조림통이나 음료캔에 사용되는 강판의 사용량 삭감이 요구되고 있고, 2 피스 캔, 3 피스 캔에 관계없이 강판의 박육화(薄肉化)가 진행되고 있다.
또한, 박육화에 의한 캔체 강도를 보충하기 위하여, 캔 동체부에 비드 가공이나 기하학적 형상을 부여한 이형캔의 적용이 많아지고 있다. 2 피스 캔의 이형캔에서는, 드로잉(drawing) 가공이나 아이어닝(ironing) 가공에 의하여 비교적 가공도가 높은 성형을 실시한 후에, 캔 동체부를 더 가공하기 때문에, 강판에 보다 높은 성형성이 요구되고 있다.
한편, 가공도가 낮은 캔저부는 가공 경화에 의한 강도 상승이 작기 때문에, 박육화한 경우는 강판의 고강도화가 필요하다. 특히 캔저부의 형상이 평탄한 경우, 즉, 가공도가 지극히 작은 경우는 한층 고강도화가 필요하게 된다.
더하여, 제관 가공에 있어서 스트레처 스트레인(주름)의 발생은 외관 불량이 되기 때문에, 강판의 항복 연신이 충분히 작을 필요가 있다.
일반적으로 강판은 고강도화에 따라 성형성이 저하된다. 이러한 과제에 대하여, 고강도이며 성형성이 양호한 강판을 실현하기 위하여, 경질인 제2상(相)을 활용한 강판이 검토되고 있다.
특허문헌 1에는, C: 0.15wt% 이하, Si: 0.10wt% 이하, Mn: 3.00wt% 이하, Al: 0.150wt% 이하, P: 0.100wt% 이하, S: 0.010wt% 이하 및 N: 0.0100wt% 이하를 함유하고, 잔부는 철 및 불가피 불순물의 조성으로 이루어지고, 강판 조직이 페라이트와, 마르텐사이트 또는 베이나이트의 혼합 조직을 가지는, TS 40kgf/mm2 이상, El 15% 이상 및 BH 5kgf/mm2 이상의 제관용 고강도 양가공성 냉연 강판이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 제품 판 두께 t가 0.1-0.5mm인 제관용 고강도 박강판에 있어서, 질량%로, C: 0.04-0.13, Si: 0.01초과-0.03, Mn: 0.1-0.6, P: 0.02 이하, S: 0.02 이하, Al: 0.01-0.2, N: 0.001-0.02, 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강 조성을 가지고, 강판 조직이 페라이트상(相) 주체의 페라이트상과 마르텐사이트상의 복합 조직이며, 마르텐사이트상 분율을 5% 이상 30% 미만으로 하고, 마르텐사이트 입경 d(μm)와 제품 판 두께 t(mm)가, 하기 식(A)을 만족하고, 30T 경도가 60 이상인 것을 특징으로 하는 제관용 고강도 박강판이 개시되어 있다.
1.0＜(1-EXP(-t*3.0))*4/d-----(A)
특허문헌 1: 일본국 특허 공개공보 특개평4-337049호 특허문헌 2: 일본국 특허 공개공보 특개2009-84687호
그러나, 상기 종래 기술에는 하기에 나타내는 문제를 들 수 있다.
특허문헌 1에 기재된 발명에서는, 2회 냉연, 2회 소둔에 의하여 강판을 제조하기 때문에 에너지 코스트가 상승한다. 또한, 안정하여 스트레처 스트레인을 억제하는 것, 즉, 낮은 항복 연신을 얻는 것이 곤란했다.
특허문헌 2에 기재된 발명에서는, 소둔 공정에 있어서 급냉을 필요로 하기 때문에 강판내의 온도 불균일이 커지기 쉽고, 안정하여 양호한 성형성을 얻는 것이 곤란했다. 또한, Mn 함유량이 0.1-0.6%로 낮기 때문에 충분히 항복 연신을 저감할 수 없다는 과제가 있었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안한 것으로, 고강도 및 뛰어난 성형성을 가지는 캔용 강판 및 캔용 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 본 발명이 해결해야 할 과제로 한다. 특히, 2 피스 이형캔의 성형에 바람직하게 사용할 수 있는 캔용 강판 및 캔용 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 본 발명이 해결해야 할 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 연구를 실시했다. 구체적으로는, 캔저부에 요구되는 고강도와, 캔 동체부에 요구되는 뛰어난 성형성을 양립하기 위하여 예의 연구를 실시했다. 그 결과, 성분 조성과, 강판 조직과, 인장 강도(이하, TS라고도 칭한다.)와, 전 연신과, 항복 연신(이하, YP-EL라고도 칭한다.)을 특정의 범위로 조정하면 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여, 이 지견(知見)에 근거하여 본 발명자들은 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 또한, 본 발명자들은 제조 조건도 예의 연구하여, 특히 소둔 조건 및 2차 냉간 압연 조건을 특정의 범위에서 제어하는 것이 조직 제어의 관점에서 바람직한 것을 발견했다. 본 발명의 요지는 이하와 같다.
[1]질량%로, C: 0.015% 이상 0.150% 이하, Si: 0.04% 이하, Mn: 1.0% 이상 2.0% 이하, P: 0.025% 이하, S: 0.015% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, N: 0.0005% 이상 0.0050%미만, Ti: 0.003% 이상 0.015% 이하, B: 0.0010% 이상 0.0040% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지고, 페라이트상을 주상(主相)으로 하고, 제2상으로서 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 적어도 하나를 면적분율의 합계로 1.0% 이상 포함하는 강판 조직을 가지고, 인장 강도가 480MPa 이상, 전 연신이 12% 이상, 항복 연신이 2.0% 이하, 인 캔용 강판.
[2]상기 성분 조성에 더하여 또한, Cr: 0.03% 이상 0.30% 이하, Mo: 0.01% 이상 0.10% 이하의 일종 이상을 함유하는 [1]에 기재된 캔용 강판.
[3][1] 또는 [2]에 기재된 성분 조성을 가지는 슬래브를 가열 온도 1130℃ 이상으로 가열하고, 마무리 온도 820℃ 이상 930℃ 이하로 열간 압연한 후, 권취 온도 640℃ 이하로 권취하고, 산세하여, 압연율 85% 이상에서 1차 냉간 압연하고, 소둔 온도 720℃ 이상 780℃ 이하에서 연속 소둔하고, 압연율 1.0% 이상 10% 이하에서 2차 냉간 압연을 실시하는 캔용 강판의 제조 방법.
[4]상기 연속 소둔 후, 냉각 속도 2℃/s 이상 70℃/s 미만으로서 상기 소둔 온도로부터 400℃까지 냉각하고, 그 후 상기 2차 냉간 압연을 실시하는 [3]에 기재된 캔용 강판의 제조 방법.
본 발명의 캔용 강판은 고강도 및 뛰어난 성형성을 가진다.
또한 본 발명의 캔용 강판을 사용하면, 2 피스 이형캔을 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명에 의하면, 통조림통이나 음료캔 등에 사용되는 강판의 더욱더 박육화가 가능하게 되고, 자원 절약화 및 저비용화를 달성할 수 있고, 산업상 각별한 효과를 이룬다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되지 않는다.
본 발명의 캔용 강판은, 질량%로, C: 0.015% 이상 0.150% 이하, Si: 0.04% 이하, Mn: 1.0% 이상 2.0% 이하, P: 0.025% 이하, S: 0.015% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, N: 0.0005% 이상 0.0050%미만, Ti: 0.003% 이상 0.015% 이하, B: 0.0010% 이상 0.0040% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지고, 페라이트상을 주상으로 하고, 제2상으로서 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 적어도 하나를 면적분율의 합계로 1.0% 이상 포함하는 강판 조직을 가지고, 인장 강도가 480MPa 이상, 전 연신이 12% 이상, 항복 연신이 2.0% 이하이다. 그리고, 캔용 강판을 제조하는데 적합한 본 발명의 제조 방법은, 상기 성분을 함유하는 슬래브를, 가열 온도 1130℃ 이상으로 가열하고, 마무리 온도 820℃ 이상 930℃ 이하로 열간 압연한 후, 권취 온도 640℃ 이하로 권취하고, 산세하여, 압연율 85% 이상에서 1차 냉간 압연하고, 소둔 온도 720℃ 이상 780℃ 이하에서 연속 소둔하고, 압연율 1.0% 이상 10% 이하에서 2차 냉간 압연을 실시하는 캔용 강판의 제조 방법이다.
이하, 본 발명의 캔용 강판의 성분 조성, 강판 조직, 강판 특성, 제조 방법 에 관하여 순서대로 설명한다. 우선, 본 발명의 캔용 강판의 성분 조성에 관하여 설명한다. 성분 조성의 설명에 있어서, 각 성분의 함유량은 질량%이다.
C: 0.015% 이상 0.150% 이하
C는 강판 조직에 있어서의 제2상의 형성 및 인장 강도 향상에 중요한 원소이고, 함유량을 0.015% 이상으로 함으로써, 제2상을 1.0% 이상으로 하고, 인장 강도를 480MPa 이상으로 할 수 있다. 또한, 제2상을 생성시킴으로써 YP-EL을 2.0% 이하로 저하시킬 수 있다. C 함유량이 많을수록 제2상이 증가하고, 고강도화에 기여하기 때문에, C를 0.030% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, C 함유량이 0.150%를 넘으면, 전 연신이 12% 미만으로 저하함과 동시에 항복 연신이 커져, 성형성이 저하한다. 이 때문에, C 함유량의 상한을 0.150%로 할 필요가 있다. 성형성의 관점에서, C 함유량은 0.080% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.060% 이하로 하는 것이보다 바람직하다.
Si: 0.04% 이하
Si는 다량으로 첨가하면, 표면 농화에 의하여 표면 처리성이 열화하고, 내식성이 저하하기 때문에, 함유량을 0.04% 이하로 할 필요가 있다. Si 함유량은 바람직하게는 0.03% 이하이다.
Mn: 1.0% 이상 2.0% 이하
Mn은, 제2상을 생성시키고, 고강도화하기 위하여 중요한 원소이다. 또한, 소둔 과정에서의 고용(固溶) C를 감소시킴으로써 항복 연신을 저하시키는 효과도 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 Mn 함유량을 1.0% 이상으로 할 필요가 있다. 안정적으로 제2상을 생성시키는 관점에서 Mn을 1.5% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.6% 이상이다. Mn을 2.0%를 초과하여 함유시키면, 중심부 편석(Center Segregation)이 현저하게 되어, 전 연신이 저하하기 때문에, Mn 함유량은 2.0% 이하로 한다.
P: 0.025% 이하
P는 다량으로 첨가하면, 과잉 경질화나 중심부 편석에 의하여 성형성이 저하하고, 또한, 내식성이 저하한다. 이 때문에 P 함유량의 상한은 0.025%로 한다. P 함유량은 바람직하게는 0.020% 이하이다. P는, 담금질성을 향상시키고, 제2상의 생성에 기여하기 때문에, 0.010% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
S: 0.015% 이하
S는, 강 중에서 황화물을 형성하고 열간 압연성을 저하시킨다. 따라서, S 함유량은 0.015% 이하로 한다. S 함유량은 바람직하게는 0.012% 이하이다.
Al: 0.01% 이상 0.10% 이하
Al은 탈산 원소로서 유용하고, 이 때문에 0.01% 이상 함유할 필요가 있다. 과잉 함유하면 알루미나가 다량으로 발생하여 강판내에 잔존하고 성형성을 저하시키기 때문에, Al 함유량을 0.10% 이하로 할 필요가 있다. Al 함유량은 바람직하게는 0.08% 이하이다.
N: 0.0005% 이상 0.0050%미만
N은 고용 N으로서 존재하면, 항복 연신이 증가하여 성형성이 저하하기 때문에, 함유량을 0.0050% 미만으로 할 필요가 있다. N 함유량은 바람직하게는 0.0040% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.0030% 이하이다. 보다 더 바람직하게는, 상기 전(全) N량 외에 고용 N량을 규정하고, 그 고용 N량을 0.001% 미만으로 하는 것이다. 고용 N량은, 전 N량으로부터 10% Br 메탄올에서의 추출 분석에 의해 측정한 N as 질화물량을 제함으로써 평가할 수 있다. 한편, 전 N량을 안정되게 0.0005% 미만으로 하는 것은 어렵고, 제조 비용도 상승하기 때문에, 함유량의 하한은 0.0005%로 한다.
Ti: 0.003% 이상 0.015% 이하
Ti는, N을 TiN으로서 고정하고, YP-EL를 저하시키는 효과가 있다. 또한, 우선적으로 TiN을 생성함으로써 BN의 생성을 억제하고, 고용 B를 확보함으로써 제2상의 생성에 기여하는 효과가 있기 때문에, Ti를 0.003% 이상 함유시킬 필요가 있다. Ti 함유량은 바람직하게는 0.005% 이상이다. Ti를 0.015%를 초과하여 함유하면, TiC로서 C를 고정해 버려 제2상의 면적분율이 저하하는 것이나, 페라이트상의 재결정 온도가 상승하여 소둔 중에 충분히 재결정이 되지 않아 전 연신이 저하한다. 이 때문에, Ti 함유량을 0.015% 이하로 할 필요가 있다.
B: 0.0010% 이상 0.0040% 이하
B는, N과 BN을 형성하고 고용 N을 감소시켜, 항복 연신을 저하시키는 효과에 더하여, 고용 B로서 존재함으로써, 담금질성을 높여 제2상의 형성에 기여하기 때문에 0.0010% 이상 함유할 필요가 있다. B를 과잉 함유해도, 상기의 효과가 포화하는 것뿐만 아니라, 전 연신이 저하하는데 더하여 이방성이 열화하여 성형성이 저하하기 때문에, B 함유량의 상한을 0.0040%로 할 필요가 있다.
이상에 더하여, Cr: 0.03% 이상 0.30% 이하, Mo: 0.01% 이상 0.10% 이하 중, 1종 이상을 캔용 강판이 함유하는 것이 바람직하다.
Cr: 0.03% 이상 0.30% 이하
Cr은 담금질성을 향상시킴으로써 제2상의 생성에 기여하고, 고강도화나 YP-EL의 저하에 유효하다. 이 때문에, Cr을 0.03% 이상 함유하는 것이 바람직하다. Cr을 0.30%를 초과하여 함유해도 효과가 포화할 뿐만 아니라, 내식성이 저하하는 경우가 있기 때문에, Cr의 함유량을 0.30% 이하로 하는 것이 바람직하다.
Mo: 0.01% 이상 0.10% 이하
Mo는 담금질성을 향상시킴으로써 제2상의 생성에 기여하고, 고강도화나 YP-EL의 저하에 유효하다. 이 때문에, Mo를 0.01% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 0.10%를 초과하여 첨가해도 효과가 포화할 뿐만 아니라, 페라이트상의 재결정 온도가 상승하고, 소둔시의 재결정이 저해되어 전 연신이 저하하는 경우가 있기 때문에, Mo 함유량을 0.10% 이하로 하는 것이 바람직하다.
캔용 강판에 있어서의 성분 조성의 잔부는 Fe 및 불가피 불순물이다.
다음으로, 본 발명의 캔용 강판의 강판 조직에 관하여 설명한다.
주상인 페라이트상
본 발명의 캔용 강판에서는 페라이트상이 주상이다. 성형성의 관점에서, 페라이트상의 면적분율은 80% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하고, 95% 이상이 더욱 바람직하다.
제2상으로서 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 적어도 하나를 면적분율의 합계로 1.0% 이상
본 발명의 캔용 강판은, 페라이트상을 주상으로 하고, 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 적어도 하나를 제2상으로 한다. 본 발명의 캔용 강판은, 제2상을 면적분율로 1.0% 이상 포함한다. 제2상을 1.0% 이상으로 함으로써, 인장 강도 480MPa 이상의 고강도화와 항복 연신 2.0% 이하의 저항복 연신화를 달성할 수 있다. 제2상은 바람직하게는 면적분율로 2.0% 이상이다. 제2상의 상한은 특히 정하지 않지만, 제2상이 너무 많아지면 성형성이 저하할 우려가 있기 때문에, 제2상의 면적분율을 20% 이하로 하는 것이 바람직하고, 10% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 캔용 강판은, 강판 조직이 페라이트상, 마르텐사이트상, 및 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 강판이라고 해도 된다. 한편, 페라이트상, 마르텐사이트상, 및 잔류 오스테나이트상이 아닌, 예를 들면 세멘타이트, 베이나이트상 등 다른 상이 포함되어도 되지만, 그 다른 상의 면적분율은 제2상보다 적게 된다. 예를 들면, 그 다른 상은 면적분율의 합계로 1.0% 미만으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 강판의 압연 방향으로 평행한 수직 단면을 관찰할 수 있도록, 샘플을 잘라내어 수지에 매입하고, 연마 후, 나이탈로 부식하여 조직을 나타낸 후, 주사형 전자현미경으로 강판 조직을 촬영하고, 화상 처리로 페라이트상 및 제2상(마르텐사이트상 및 잔류 오스테나이트상의 합계) 등의 강판 조직의 면적분율을 측정한다.
다음으로, 본 발명의 캔용 강판의 강판 특성에 관하여 설명한다.
인장 강도: 480MPa 이상, 전 연신: 12% 이상, 항복 연신: 2.0% 이하
캔저부의 충분한 강도를 확보하기 위해서는, 강판의 인장 강도를 480MPa 이상으로 할 필요가 있다. 인장 강도는 바람직하게는 490MPa 이상이다. 드로잉·아이어닝 가공에 더하여, 비드 등의 캔 동체 가공성을 확보하기 위해서는 전 연신이 12% 이상 필요하다. 전 연신은 바람직하게는 15% 이상이다. 제관시의 스트레처 스트레인을 방지하기 때문에, 항복 연신을 2.0% 이하로 할 필요가 있다. 항복 연신은 바람직하게는 1.0% 이하이다.
본 발명에 있어서, 인장 강도, 전 연신, 및 항복 연신은, 압연 방향으로부터 JIS 5호 인장 시험편을 채취하고 JIS Z 2241에 따라 평가한다.
본 발명의 캔용 강판의 판 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.40mm 이하가 바람직하다. 본 발명의 캔용 강판은 극박(極薄)의 게이지 다운이 가능하므로, 자원 절약화 및 저비용화의 관점에서, 판 두께를 0.10∼0.20mm로 하는 것이 보다 바람직하다.
다음으로 본 발명의 캔용 강판의 제조 방법에 관하여 설명한다. 본 발명의 캔용 강판의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 이하에 기재된 조건을 채용하여 캔용 강판을 제조한다. 또한, Sn 도금, Ni 도금, Cr 도금 등을 실시하는 도금 공정, 화성 처리 공정, 라미네이트 등의 수지막 피복 공정 등의 공정을 적절히 실시해도 된다.
가열 온도: 1130℃ 이상
열간 압연 전에 있어서의 슬래브의 가열 온도가 너무 낮으면 TiN의 일부가 미용해되고, 성형성을 저하시키는 조대(粗大) TiN의 생성 요인이 될 우려가 있기 때문에, 가열 온도를 1130℃ 이상으로 한다. 가열 온도는 바람직하게는 1150℃ 이상이다. 상한은 특별히 규정하지 않지만, 슬래브의 가열 온도가 너무 높으면 스케일이 과잉 발생하여 제품 표면의 결함이 될 우려가 있기 때문에, 상한은 1260℃로 하는 것이 바람직하다.
열간 압연의 마무리 온도: 820℃ 이상 930℃ 이하
열간 압연의 마무리 온도가 930℃ 보다도 높아지면, 스케일의 생성이 촉진되고 표면 성질과 상태가 악화될 우려가 있다. 이 때문에, 마무리 온도의 상한을 930℃로 한다. 열간 압연의 마무리 온도가 820℃ 미만이 되면 인장 특성의 이방성이 커지고, 성형성이 저하할 우려가 있기 때문에, 마무리 온도의 하한을 820℃로 한다. 마무리 온도의 바람직한 하한은 860℃이다.
권취 온도: 640℃ 이하
권취 온도가 640℃를 넘으면 열연강판에 조대한 탄화물이 형성되고, 소둔시에 그 조대한 탄화물이 미고용이 되어 제2상의 생성을 저해하고, 인장 강도의 저하, YP-EL의 증가를 초래할 우려가 있다. 이 때문에, 권취 온도는 640℃ 이하로 한다. 탄화물을 강판 중에 미세하게 분산시키는 관점에서는 권취 온도를 600℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 550℃ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 권취 온도의 하한은 특별히 정하지 않지만, 너무 낮으면 열연강판이 과잉 경화하여 냉간 압연의 작업성을 저해할 우려가 있기 때문에, 권취 온도는 400℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
산세 조건은 강판의 표층 스케일을 제거할 수 있으면 되고, 특별히 조건은 규정하지 않는다. 상법(常法)에 의하여 산세할 수 있다.
1차 냉간 압연의 압연율: 85% 이상
냉간 압연에 의하여, 전위(轉位)가 도입되고, 소둔 중의 오스테나이트 변태가 촉진되어, 제2상의 생성을 촉진하는 효과를 얻을 수 있다. 이 효과를 얻기 위하여 1차 냉간 압연의 압연율을 85% 이상으로 한다. 또한, 1차 냉간 압연의 압연율을 크게 함으로써, 페라이트상이 세립화(細粒化)하고, 제2상도 미세가 되기 때문에, 인장 강도와 가공성의 밸런스를 향상시킬 수 있다. 1차 냉간 압연의 압연율이 너무 커지면, 인장 특성의 이방성이 대(大)가 되고, 성형성이 저하할 우려가 있다. 이 때문에, 1차 냉간 압연의 압연율은 93% 이하로 하는 것이 바람직하다.
소둔조건
소둔온도: 720℃ 이상 780℃ 이하
고(高)인장 강도와 고(高)전 연신, 저(低)YP-EL를 얻기 위하여, 소둔 과정에 있어서 제2상을 생성시키는 것이 중요하다. 제2상의 생성에는 페라이트+오스테나이트 2상 영역에서 오스테나이트상을 안정화하는 것이 중요하고, 720℃ 이상 780℃ 이하로 강판을 소둔시킴으로써 제2상을 생성시킬 수 있다. 성형성의 확보를 위하여 소둔 중에 충분히 페라이트상을 재결정시킬 필요가 있고, 소둔 온도는 720℃ 이상으로 한다. 한편, 소둔 온도가 너무 높으면 페라이트 입경이 조대화하기 때문에, 780℃ 이하로 한다. 소둔 방법은 재질의 균일성의 관점에서 연속 소둔법이 바람직하다. 소둔 시간은 특별히 한정되지 않지만, 10s 이상 60s 이하가 바람직하다.
소둔 온도에서 400℃까지의 냉각 속도: 2℃/s 이상 70℃/s 미만
안정적으로 제2상을 생성시키기 위해서는 소둔 후의 냉각 속도를 조정하는 것이 바람직하고, 2℃/s 이상으로 함으로써 면적분율 1.0% 이상의 제2상을 생성하기 쉬워진다. 과잉 냉각 속도에서는 강판내의 냉각 불균형에 의해 안정적으로 고(高)전(全) 연신을 얻을 수 없고, 또한, 코일 통판이 불안정하게 되어 효율적인 제조가 곤란하게 될 우려가 있기 때문에, 소둔 온도에서 400℃까지의 냉각 속도를 70℃/s 미만으로 하는 것이 바람직하다.
2차 냉간 압연(DR)의 압연율: 1.0% 이상 10% 이하
소둔 후의 강판은 2차 냉간 압연에 의하여 고강도화 되며, 또한, 2차 냉간 압연은 강판의 항복 연신을 저하시키는 효과가 있다. 이 효과를 얻기 위하여, 2차 냉간 압연의 압연율을 1.0% 이상으로 한다. 2차 냉간 압연의 압연율이 너무 높으면 성형성이 열화(劣化)하기 때문에, 10% 이하로 한다. 특히 성형성이 요구되는 경우에는, 2차 냉간 압연의 압연율을 4% 이하로 하는 것이 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 기술적 범위는 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
표 1에 나타내는 강철 기호 A∼V의 성분을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 강철을 용제(溶製)하여, 강철 슬래브를 얻었다. 얻어진 강철 슬래브를 표 2에 나타내는 조건에서, 가열 후, 열간 압연하고, 권취하고, 산세로 스케일을 제거한 후, 1차 냉간 압연하고, 연속 소둔로에서 표 2에 나타내는 소둔온도로 15s의 소둔을 실시하고, 표 2에 나타내는 냉각 속도로 400℃까지 냉각하고, 400℃에서 실온까지 20℃/s로 냉각한 후, 표 2에 나타내는 압연율로 2차 냉간 압연하여, 판 두께 0.16∼0.22mm의 강판(강판 기호 1∼33)을 얻었다. 그 강판에 대하여, 표면 처리로서 크롬 도금(틴 프리(tin-free)) 처리를 실시한 후, 유기 피막을 피복한 라미네이트 강판을 제작했다.
(인장 강도, 전 연신, 항복 연신의 평가)
상기 라미네이트 강판에서, 농황산으로 유기 피막을 제거한 후, 압연 방향에서 JIS 5호 인장 시험편을 채취하고 JIS Z 2241에 따라, 인장 강도, 전 연신, 항복 연신을 평가했다. 여기에서는, 판 두께 측정을 위하여 유기 피막을 제거했지만, 도금층은 제거하지 않았다. 도금층은 얇고, 판 두께 측정시의 오차 범위이며, 도금층을 제거하지 않아도 인장 강도에는 거의 영향을 주지 않기 때문이다. 또한, 인장 강도, 전 연신, 항복 연신은, 도금층을 일부 혹은 모두 제거한 후에 평가해도 된다. 평가 결과는 표 3에 기재했다.
(강판 조직의 면적분율의 측정)
강판의 압연 방향으로 평행한 수직 단면을 관찰할 수 있도록, 샘플을 잘라내어 수지에 매입하고, 연마 후, 나이탈로 부식하여 조직을 나타낸 후, 주사형 전자현미경으로 강판 조직을 촬영하고, 화상 처리로 페라이트상 및 제2상(마르텐사이트상 및 잔류 오스테나이트상의 합계)의 면적분율을 측정했다. 측정 결과는 표 3에 기재했다.
(고용 N량의 측정)
강판으로부터, 농황산으로 유기 피막 및 도금층을 제거한 후, 10% Br 메탄올에서의 추출 분석에 의하고 있었던 N　as　질화물량을 측정하고, 전(全) N량에서 제함으로써, 고용 N량을 측정했다. 측정 결과는 표 3에 기재했다.
(성형성 평가)
성형성을 평가하기 위하여, 상기의 라미네이트 강판을 원형(사이즈: 140mmφ)으로 뚫어낸 후, 디프 드로잉(deep drawing) 가공, 아이어닝 가공 등을 실시하여, 바닥이 있는 원통형(사이즈: 50mmφ×100mmH)으로 제관한 후, 캔 동체부 높이의 중앙, 및, 높이의 중앙에서 상하 10mm, 상하 20mm의 합계 5개소의 캔 지름 방향으로 비드 가공을 실시하고, 음료캔으로 적용되고 있는 2 피스 캔과 동일한 캔체를 성형했다. 이하의 기준에 의하여, 목시(目視)로 평가를 실시하고, 평가 결과를 표 3에 기재했다.
-기준-
제관시에 파동(破胴, fracturing)이 없고, 스트레처 스트레인이 보이지 않는 것을 ◎,
파동은 없으나, 실용성에 문제없는 경미한 스트레처 스트레인이 인정되는 것을 ○,
파동이 있다, 스트레처 스트레인이 현저하다, 중 어느 하나에 해당한 것을 ×로 하였다.
Figure 112017044726106-pct00001
Figure 112017044726106-pct00002
Figure 112017044726106-pct00003
발명예는, 모두 인장 강도가 480MPa 이상으로, 전 연신이 12% 이상, 항복 연신이 2.0% 이하로, 페라이트상이 주상이고, 제2상의 면적분율이 1.0% 이상이다. 따라서 전 연신이 높고 항복 연신이 낮은 고강도의 캔용 강판이다. 그리고, 발명예는 모두 제관 후에 있어서도 캔 저부에 있어서 충분한 강도가 확보되고 있었다.
한편, 비교예에서는, 인장 강도, 전 연신, 항복 연신, 제2상의 면적분율의 어느 하나 이상이 뒤떨어지고 있고, 또한, 성형성이 불충분했다.

Claims (4)

  1. 질량%로, C: 0.015% 이상 0.150% 이하, Si: 0.04% 이하, Mn: 1.0% 이상 2.0% 이하, P: 0.025% 이하, S: 0.015% 이하, Al: 0.01% 이상 0.10% 이하, N: 0.0005% 이상 0.0050% 미만, Ti: 0.003% 이상 0.015% 이하, B: 0.0010% 이상 0.0040% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며,
    페라이트상의 면적분율이 80% 이상이고, 제2상으로서 마르텐사이트상과 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 적어도 하나를 면적분율의 합계로 1.0% 이상 포함하는 강판 조직을 갖고,
    인장 강도가 480MPa 이상,
    전 연신이 12% 이상,
    항복 연신이 2.0% 이하,
    인 캔용 강판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 성분 조성에 더하여, 질량%로,
    Cr: 0.03% 이상 0.30% 이하, Mo: 0.01% 이상 0.10% 이하의 일종 이상을 더 함유하는 캔용 강판.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 성분 조성을 가지는 슬래브를 가열 온도 1130℃ 이상으로 가열하고, 마무리 온도 820℃ 이상 930℃ 이하로 열간 압연한 후, 권취 온도 640℃ 이하로 권취하고, 산세하여, 압연율 85% 이상에서 1차 냉간 압연하고, 소둔 온도 720℃ 이상 780℃ 이하에서 연속 소둔하고, 압연율 1.0% 이상 10% 이하에서 2차 냉간 압연을 실시하는 캔용 강판의 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연속 소둔 후, 냉각 속도 2℃/s 이상 70℃/s 미만으로서 상기 소둔 온도로부터 400℃까지 냉각하고, 그 후 상기 2차 냉간 압연을 실시하는 캔용 강판의 제조 방법.
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